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Abb. 3.1
Ein herausgewitterter magmatischer Gang an der Caldera
de Taburiente (La Palma, Spanien). Solche Gänge waren Spalten,
durch die das Magma aufsteigen konnte. © F. Neukirchen.
Abb. 3.2
Kissenlaven entstehen bei untermeerischen Vulkanerup-
tionen. Diese hier, in der Caldera de Taburiente auf La Palma
(Spanien), bildeten sich an einem Tiefseeberg, bevor der Vulkan als
Insel aus dem Wasser wuchs. Die Grünfärbung geht auf eine leichte
Metamorphose zurück. © F. Neukirchen / Blickwinkel.
trennung eines Magmas in zwei unterschiedlich zusammen-
gesetzte Schmelzen. All diese Prozesse führen zu einer effekti-
ven Fraktionierung, die bestimmte Elemente so stark anreichern
kann, dass eine Lagerstätte entsteht (
.
Abb. 3.4
). Auch viele
hydrothermale Lagerstätten gehen auf eine erste Anreicherung
durch magmatische Prozesse zurück.
Die Begriffe »sauer« und »basisch« beziehen sich bei mag-
matischen Gesteinen auf den SiO
2
-Gehalt. Diese etwas
unglücklich gewählten Begriffe haben hier nichts mit dem
pH-Wert zu tun, sie spielen auf den altmodischen Begriff
»Kieselsäure« an. Als
sauer
werden Magmen mit > 66 %
SiO
2
bezeichnet, als
intermediär
mit 52-66 %, als
basisch
mit 45-52 % und als
ultrabasisch
mit < 45 %.
Abb. 3.3
Plutone können unterschiedliche Formen haben, je nach-
dem, wie sie sich Platz schaffen. Stock, Lakkolith und Lopolith
sind Idealtypen. In der Regel sind die Formen unregelmäßiger und
nicht symmetrisch. Gänge (senkrecht) und Sills (waagrecht) ent-
stehen beim Eindringen von kleineren Magmamengen, auch im
Zusammenhang mit Plutonen oder Vulkanen.
Wir können die magmatischen Lagerstätten grob in drei Grup-
pen einteilen. Die erste Gruppe umfasst solche im Zusammen-
hang mit »primitiven« Magmen, die direkt aus dem Erdmantel
stammen, wie zum Beispiel Basalt. Diese basischen und ultra-
basischen Magmen können Lagerstätten mit Chrom, Nickel,
Platin, Eisen, Titan und Vanadium bilden. Zu dieser Gruppe
gehören die riesigen Layered Mafic Intrusions (LMI,
7
Abschn.
3.3
) wie Bushveld (Südafrika), Great Dyke (Simbabwe) und
Sudbury (Kanada), die zu den bedeutendsten Lagerstätten über-
haupt zählen. Zu dieser Gruppe zählen außerdem Komatiite
(
7
Abschn. 3.4
), Anorthosite (
7
Abschn. 3.5
) und Kiruna-Typ-
Lagerstätten (
7
Abschn. 3.6)
.
Die zweite Gruppe steht im Zusammenhang mit Graniten,
also sauren Schmelzen. Diese können sowohl durch eine starke
Fraktionierung aus einer primitiven Mantelschmelze entstehen
als auch durch Schmelzbildung in der Kruste. Ökonomisch inte-
ressant sind die spätmagmatischen Restschmelzen, in denen
unter Umständen hohe Gehalte an seltenen Elementen wie
Lithium, Beryllium, Seltenerdelemente (SEE), Niob, Tantal, Uran
und Thorium enthalten sind. Dabei dreht es sich vor allem um
unterschiedliche Pegmatite: granitähnliche Gesteine mit beson-
ders großen Kristallen und manchmal exotischen Mineralen.
Granite haben einen hohen Wassergehalt, der beim Aufstieg des
Magmas und bei der Kristallisation freigesetzt wird. Daher sind
Granite für viele hydrothermale Lagerstätten verantwortlich, die
wir aber erst in
7
Kap. 4
besprechen.
Die dritte Gruppe umfasst alkalireiche Magmen, die an kon-
tinentalen Gräben und Hotspots vorkommen (
7
Abschn. 3.9
).
Diese Magmen können unter speziellen Bedingungen im Erd-
mantel entstehen. Durch eine Fraktionierung entwickeln sie sich
zu ganz besonderen, ebenfalls alkalireichen Gesteinen. Zum Teil
haben diese sehr hohe Gehalte an seltenen Elementen wie Sel-
tenerdelementen, Niob, Zirkonium, Uran und so weiter. Eine
besonders extreme Anreicherung haben die sogenannten Ag-
paite (
7
Abschn. 3.11
). Neben Silikatmagmen (Nephelinit, Pho-
